다중 톤 신호의 통계적 특성 확보를 통한 광대역 신호 증폭기의 인접 채널 간섭 분석

Abstract

본 논문에서는 광대역 무선 신호를 증폭하는 전력증폭기의 성능 테스트 시 인접 채널 간섭(ACLR) 특성을 측정하는 데 있어서, 효과적인 다중 톤 생성을 활용한 테스트 방안에 관하여 연구하였다. 그 동안 단일 주파수 정현파 신호를 테스트에 활용하는 경우 신호가 복잡해짐에 따라 오차가 증가하는 문제점이 있기에, 실제 변조 신호와의 측정 오차를 최소화하도록 다중 톤 신호를 설계하는 방식을 제안하였다. 제안된 다중 톤은 시간 축에서의 유사성을 확보하는 방식으로 설계되어 기존의 다중 톤 생성 방식 대비 더욱 적은 수의 톤으로 정확한 결과를 얻을 수 있다. 이의 검증을 위하여 802.11a 규격의 기저 대역 복소 신호를 다중 톤 신호로 대체하였으며, 이를 전력증폭기 성능 검증에 활용하였다. 그 결과, N=10 이상의 톤 수를 확보하는 경우 3차, 5차 비선형성에 의한 ACLR 특성이 실제 신호 활용한 경우와 1 dB 이하의 오차를 나타내었다. In this paper, a design method of multi-tone signals for the measurement of adjacent-channel power-ratios on power amplifiers is suggested. Because most tests for power amplifiers in production are performed with single-tone signals, its testing accuracy is not guaranteed as the signal complexity increases. Therefore, the application of multi-tone signals to the testing is suggested by optimized complex coefficients of each tones for the best statistical similarity to the original modulated signal. From the verification, a 802.11a signal was replaced with a multi-tone signal of N=10, with the complex coefficients generated by the suggested method. The resulting measurements on the ACLR of 2.4 GHz power amplifier showed successful accuracy of less than 1 dB discrepancy.